基于组合梁结构的复合材料机翼设计及验证

王静; 路畅; 邬盼盼; 李闯

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基于组合梁结构的复合材料机翼设计及验证

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摘要

本论文以给定外形及尺寸的复合材料机翼为研究对象,进行机翼的结构设计和整体成型方案的研究。利用CATIA软件建立机翼的三维实心模型,设置模型为各向同性材料,并以三点弯曲的加载方式进行有限元分析。基于COMSOL的有限元结果,对机翼主要受力区域进行单独设计。结合梁结构屈曲和刚度效率准则,提出了“双C+工字组合梁”的骨架方案。通过对采用等厚度铺层的中央翼盒进行位移响应分析,提出了中央翼盒阶梯铺层的设计方案。利用ABAQUS对铺层后的中央翼盒进行有限元分析,并对比试验结果对中央翼盒铺层进一步设计,提高中央翼盒的刚度。采用分步固化+共胶接成型工艺,避免填充泡沫加工的同时提高了机翼整体载重比。最终提出了一种屈曲及刚度效率高的复合材料机翼设计方案,其中机翼总重为316.18 g,载荷/重量比为34.85 N/g,证明了设计方案的合理性和有效性。

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来源
《复合材料科学与工程》 |2023年第7期|50-56|共7页
作者
王静; 路畅; 邬盼盼; 李闯;
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作者单位

沈阳航空航天大学材料科学与工程学院;

沈阳航空航天大学航空宇航学院;

沈阳航空航天大学自动化学院;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类非金属复合材料;
关键词
复合材料机翼; 中央翼盒; 铺层设计; 组合梁; 分步固化;

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